Реферат: Проблемы обучения информатики в школе

Выделяются три основные формы, в которых может использоваться компьютер при выполнении им обучаю­щих функций: а) машина как тренажер; б) машина как репетитор, выполняющий определенные функции за преподавателя, причем машина может выполнять их лучше, чем человек; в) машина как устройство, моде­лирующее определенные предметные ситуации (имита­ционное моделирование). Возможности компьютера широ­ко используются и в такой неспецифической по отноше­нию к обучению функции, как проведение громоздких вычислений или в режиме калькулятора.

Тренировочные системы наиболее целесообразно при­менять для выработки и закрепления умений и навы­ков. Здесь используются программы контрольно-трени­ровочного типа: шаг за шагом учащийся получает дози­рованную информацию, которая наводит на правильный ответ при последующем предъявлении задания. Такие программы можно отнести к типу, присущему традици­онному программированному обучению. Задача учаще­гося состоит в том, чтобы воспринимать команды и отве­чать на них, повторять и заучивать препарированный для целей такого обучения готовый материал. При исполь­зовании в таком режиме компьютера отмечается интел­лектуальная пассивность учащихся.

Отличие репетиторских систем определяется тем, что при четком определении целей, задач и содержания обу­чения используются управляющие воздействия, идущие как от программы, так и от самого учащегося. "Для обу­чающих систем такой обмен информацией получил название диалога"'. Таким образом, репетиторские системы предусматривают своего рода диалог обучающегося с ЭВМ в реальном масштабе времени. Обратная связь осуществ­ляется не только при контроле, но и в процессе усвоения знаний, что дает учащемуся объективные данные о ходе этого процесса. По сути дела репетиторские системы ос­нованы на той же идеологии программированного обуче­ния (разветвленные программы), но усиленного возмож­ностями диалога с ЭВМ.

Нужно подчеркнуть отличие такого "диалога" от диалога как способа общения между людьми. Диалог — это развитие темы, позиции, точки зрения совместными усилиями двух и более человек. Траектория этого совме­стного обмена мыслями задается теми смыслами, кото­рые порождаются в ходе самого диалога.

Очевидно, что "диалог" с машиной таковым принци­пиально не является. В машинной программе заранее задаются те ветви программы, по которым движется про­цесс, инициированный пользователем ЭВМ. Если уча­щийся попадет не на ту ветвь, машина выдаст "реплику" о том, что он попал не туда, куда предусмотрено логикой программы, и что нужно, следовательно, повторить по­пытку или начать с другого хода. Принципиально то же самое происходит, когда мы неправильно набираем номер телефона, и абонент отвечает: "Ошиблись номером" либо просто бросает трубку. Кстати, по этой же причине ин­дивидуализация обучения реализуется лишь постольку, поскольку в машине заложена разветвленная программа. По идее должно быть наоборот: ввиду уникальности каж­дого человека в обучающей машине должны возникать индивидуальные программы. Но это не в возможностях компьютера, во всяком случае в настоящее время.

Конечно, программист поступает правильно, предус­матривая систему реплик машины, выдаваемых в опре­деленных местах программы и имитирующих ситуации общения. Но поскольку нет реального диалога, то нет и общения, есть только иллюзия того и другого. Диалога с машиной, а точнее, с массивом формализованной инфор­мации, принципиально быть не может. С дидактической точки зрения "диалоговый режим" сводится лишь к варьированию либо последовательности, либо объема выдаваемой информации. Этим и исчерпываются возмож­ности оперирования готовой, фиксированной в "памяти" машинной информации. М.В.Иванов пишет:

Диалог - это реализованное в педагогическом обще­нии диалектическое противоречие предмета, а противо­речие даже самая современная машина освоить никак не может, она к этому принципиально не приспособлена. Введение противоречивой информации она оценивает "двойкой".

Это означает, что компьютер, выступая в функции средства реализации целей человека, не подменяет про­цессов творчества, не отбирает его у учащихся. Это спра­ведливо и для тех случаев, когда ЭВМ используется для учебного имитационного моделирования, задающего режим "интеллектуальной игры", хотя, бесспорно, что именно в этой функции применение компьютера явля­ется наиболее перспективным. С его помощью создается такая обучающая среда, которая способствует активному мышлению учащихся.

Использование машинных моделей тех или иных пред­метных ситуаций раскрывает недоступные ранее свойства этих ситуаций, расширяет зону поиска вариантов реше­ний и их уровень. Наблюдается увеличение числа порож­даемых пользователем целей, отмечается оригинальность их формулировки. В процессе работы перестраиваются механизмы регуляции и контроля деятельности, транс­формируется ее мотивация. Их характер определяется тем, насколько программисту удается заложить в обу­чающую программу возможности индивидуализации работы учащегося, учесть закономерности учебной деятель­ности.

Индивидуализацию называют одним из преимуществ компьютерного обучения. И это действительно так, хотя индивидуализация ограничена возможностями конкрет­ной обучающей программы и требует больших затрат времени и сил программиста. Однако тот идеал индиви­дуализации, который связывают с широким внедрением персональных компьютеров, имеет и свою оборотную сто­рону. Индивидуализация свертывает и так дефицитное в учебном процессе диалогическое общение и предлагает его суррогат в виде "диалога" с ЭВМ.

В самом деле, активный в речевом плане ребенок, по­ступив в школу, в основном слушает учителя, занимает "ответную позицию" и говорит на уроках с особого разре­шения учителя, когда его "вызовут к доске". Подсчита­но, что за полный учебный год ученик имеет возмож­ность говорить считанные десятки минут — в основном он молча воспринимает информацию. Средство формиро­вания мысли — речь - оказывается фактически выклю­ченным, а для тех, кто стал студентом, это происходит и в высшей школе. Обучающиеся не имеют достаточной практики диалогического общения на языке изучаемых наук, а без этого, как показывают психологические ис­следования, самостоятельное мышление не развивается.

Если пойти по пути всеобщей индивидуализации обу­чения с помощью персональных компьютеров, не забо­тясь о преимущественном развитии коллективных по своей форме и сути учебных занятий с богатыми возмож­ностями диалогического общения в взаимодействия, мож­но упустить саму возможность формирования мышления учащихся. Реальны и опасность свертывания социальных контактов, и индивидуализм в производственной и об­щественной жизни. С этими явлениями в избытке встре­чаются в странах, широко внедряющих компьютеры во все сферы жизнедеятельности.

Нельзя безоглядно ориентироваться на пути внедре­ния ЭВМ в тех странах, где исходят из принципиально иных представлений о психическом развитии человека, чем те, которые разработаны в современной психолого-педагогической науке. Возникает серьезная многоас­пектная проблема выбора стратегии внедрения компью­тера в обучение, которая позволила бы использовать все его преимущества и избежать потерь, ибо они неизбежно отрицательно скажутся на качестве учебно-воспитатель­ного процесса, который не только обогащает человека знаниями и практическими умениями, но и формирует его нравственный облик.

Нужно учитывать, что широкая практика обучения в нашей стране в общеобразовательной и высшей школе во многом продолжает основываться на теоретических пред­ставлениях объяснительно-иллюстративного подхода, в котором схема обучения сводится к трем основным звень­ям: изложение материала, закрепление и контроль. При

информационно-кибернетическом подходе, на котором и основывается компьютерная технология, суть дела прин­ципиально не меняется. Обучение выступает как предель­но индивидуализированный процесс работы школьника и студента со знакомой информацией, представленной на экране дисплея. Очевидно, что с помощью этих теоре­тических схем невозможно описать такую педагогичес­кую реальность сегодняшнего дня, как, например, про­блемная лекция, проблемный урок, семинар-дискуссия, деловая игра или научно-исследовательская работа.

В большинстве случаев в школах пытаются идти по пути наименьшего сопротивления: переводят содержание учебников и многообразные типы задач на язык програм­мирования и закладывают их в машину. Но если мате­риал был непонятным на предметном, например на хими­ческом, языке, он не станет более ясным на языке ком­пьютера, скорее наоборот.

Авторы программы в подобных случаях пытаются активизировать работу учащихся с учебным материалом за счет огромных возможностей компьютера по перера­ботке информации, увеличению ее объема и скорости передачи. Конечно, возможности человека по переработ­ке информации далеко не исчерпаны. Однако увеличи­вать информационную нагрузку можно лишь при усло­вии, если сам учащийся видит личностный смысл ее по­лучения. А это бывает тогда, когда он понимает матери­ал и связывает информацию с практическим действием. В этом случае информация превращается в знание.

Знания — это адекватное отражение в сознании чело­века объективной действительности, обеспечивающее ему возможности разумного, компетентного действия. Одна­ко в обучении знание является результатом работы чело­века не с реальными объектами, а с их "заместителями" — знаковыми системами, которые составляют содержание учебных предметов, учебную информацию. Отражение действительности осуществляется через усвоение таких систем, и в этом преимущество всякого обучения. Его недостаток состоит в том, что эти знаковые системы как бы закрывают человеку возможности практического от­ношения к действительности, и по этой причине мно­гие обучающиеся не умеют применять знания на прак­тике.

Опасность отрыва от реальности, неадекватного отра­жения действительности при компьютерном обучении возрастает, поскольку содержательная информация, пред­ставленная в учебнике на том или ином предметном языке (физика,химия, биология и т.п.), должна быть выражена еще на одном искусственном языке, языке программиро­вания. Происходит как бы замещение замещения, что умножает возможность получения обучающимися фор­мальных знаний, которые не приближают к практике, а, наоборот, отдаляют от нее.

Вывод, который делают исследователи в тех странах, где накоплен опыт компьютеризации, прежде всего в развитых странах Запада, состоит в том, что реальные достижения в этой области не дают оснований полагать, что якобы применение ЭВМ кардинально изменит тради­ционную систему обучения к лучшему. Нельзя просто встроить компьютер в привычный учебный процесс и надеяться, что он сделает революцию в образовании. Нужно менять саму концепцию учебного процесса, в ко­торый компьютер органично вписывался бы как новое, мощное средство.

В зарубежной литературе отмечается, что попытки внедрения компьютера основываются на концепции об­разования, основной целью которого является накопле­ние знаний, умений и навыков, которые необходимы для выполнения профессиональных функций в условиях ин­дустриального производства, и старая концепция обра­зования уже не соответствует его требованиям.

Условия, создаваемые с помощью компьютера, должны способствовать формированию мышления обучающегося, ориентировать его на поиск системных связей и законо­мерностей. Компьютер, как подчеркивает П.Нортон, явля­ется мощным средством оказания помощи в осмыслении людьми многих явлений и закономерностей, однако нуж­но помнить, что он неизбежно порабощает ум, который пользуется лишь набором заученных фактов и навыков.

Усвоение знаний об ЭВМ и ее возможностях, владе­ние языком программирования, умение программировать являются лишь первыми шагами на пути реализации возможностей компьютера. Действительно эффективным можно считать только такое компьютерное обучение, в котором обеспечиваются возможности для формирования и развития мышления учащихся. При этом нужно ис­следовать еще закономерности самого компьютерного мышления. Ясно только то, что мышление, формируе­мое и действующее с помощью такого средства, как ком-

пьютер, в чем-то значимо отличается от мышления с помощью, например, привычного печатного текстаилитехнического средства.

Переосмыслению подвергается не только понятие мыш­ления, но и представление о других психических функ­циях: восприятии, памяти, эмоциях и т.д. Высказыва­ется, например, мнение, что новые технологии обучения с помощью ЭВМ существенно меняют смысл глагола "знать". Понятие "накапливать информацию в памяти" трансформируется в "процесс получения доступа к ин­формации". Можно не соглашаться с такими трактовка­ми, но, несомненно, что они навеяны попытками ввести новую, компьютерную технологию обучения и-что пси­ходоги а педагоги должны исследовать особенности разви­тия деятельности и психических функций человека в этих условиях. Ясно, что всю проблему нельзя свести к фор­мированию алгоритмического мышления с помощью ком­пьютера.

III. Проблемы компьютерного обучения, о чем говорилось выше, не сво­дятся к массовому производству компьютеров и встраи­ванию их в существующий учебный процесс. Изменение средства обучения, как, впрочем, и изменения в любом звене дидактической системы, неизбежно приводят к перестройке всей этой системы. Использование вычис­лительной техники расширяет возможности человека, однако оно является лишь инструментом, орудием реше­ния задач, и его применение не должно превращаться в самоцель, моду или формальное мероприятие.

Сама возможность компьютеризации учебного процесса возникает тогда, когда выполняемые человеком функции могут быть формализуемы и адекватно воспроизведены с помощью технических средств. Поэтому прежде, чем приступать к проектированию учебного процесса, препо­даватель должен определить соотношение между автома­тизированной и неавтоматизированной его частями. По некоторым литературным источникам автоматизирован­ный режим по объему учебного материала может дости­гать 30 % содержания (Савельев А.Я. Проблемы автоматизации обучения //Вопр. психо­логии. 1986. N 1). Эти данные могут помочь выбрать последовательность компьютеризации учебных предметов. Естественно, что в первую очередь она затронет те из них, которые используют строгий логико-математи­ческий аппарат, содержание которых поддается форма­лизации. Неформализованные компоненты нужно развер­тывать каким-то другим, неалгоритмическим образом, что требует от преподавателя, учителя соответствующего пе­дагогического мастерства.

При проектировании содержания учебной деятельно­сти нужно иметь в виду, что в нее входят знания из пред­метной области, а также те знания, которые необходимы для усвоения содержания учебного предмета, включая знания о самой предметной деятельности. (МашбицЕ.И. Психологические основы управления учебной деятельностью. Киев, 1987 г.). При этом, чем больший фрагмент обучения охватывает обучающая про­грамма, тем большее значение приобретает этот второй компонент содержания, здесь могут пригодиться элементы математики, формальной логики, эвристические средства решения учебных задач.

В соответствии с концепцией знаково-контекстного обучения (Вербицкий А . А. Концепция знаково-контекстного обучения в вузе // Вопр. психологии. 1987. N 5) теория усваивается в контексте практическо­го действия и, наоборот, практические действия имеют своей ориентировочной основой теорию. Такой подход положен в основу опыта компьютерного обучения в той части, которая касается химических расчетных задач. Так, при традиционном подходе учащиеся или слушате­ли подготовительного отделения химико-инженерного вуза должны научиться решать множество подтипов задач путем отработки соответствующих способов решения. Простой перевод этой процедуры на компьютер немно­гим улучшает дело. Системно-контекстное же разверты­вание содержания химической науки задает разумную логику, связывающую все возможные компьютерные программы решения этих задач. Усваивая логику такого развертывания и возможности его перевода на язык про­граммирования, обучающийся усваивает этот язык в кон­тексте изучения содержания учебного предмета. (Агапова О.И., Швец ВМ., Вербицкий А.А. Реализуется системно-контекстный подход // Вести, высш. школы. 1987. N 12)